Síntesis, caracterización y aplicaciones de zeolita Co-ZSM-5

Abstract

Se preparó una zeolita con estructura MFI a la cual se le incorporó cobalto por el método de impregnación. Se realizaron post-tratamientos térmicos sobre la muestra Co-ZSM-5: oxidación y reducción. Se analizaron por XRD, Raman y TPR, a los efectos de determinar la naturaleza de las especies activas presentes. Se evaluaron las aptitudes catalíticas para la reacción de oxidación de estireno, logrando mayor conversión para la muestra oxidada, donde se observó la presencia de pequeños clusters de especies Co3O4 extra-red y Co interactuando fuertemente con la matriz. Se estudió el comportamiento magnético de las muestras midiendo la variación de la magnetización M en función de la temperatura T y de M en función del campo aplicado, a distintas T. Se observó que el comportamiento de la muestra oxidada es puramente superparamagnético, mientras que en la muestra reducida aparecen varios tipos de clusters que se evidencian en distintos picos que aparecen en la correspondiente curva M(T).

A zeolite with MFI structure was prepared and cobalt was incorporated using the wet impregnation method. Thermal post-treatments were done to Co-ZSM-5: oxidation and reduction. Both samples were evaluated by XRD, Raman Spectroscopy and TPR techniques in order to determine the nature of the active species present. Catalytic activity of the materials was evaluated for styrene oxidation. The oxidized sample showed the highest conversion values, where small clusters of extra-framework Co3O4 species and cobalt strongly interacting with the framework were found on it. The magnetic behavior of the samples was evaluated by magnetization M variation with temperature T and M with applied magnetic field at different T’s. Superparamagnetic behavior was observed for oxidized sample, while different kinds of clusters were found for the reduced one as showed by the appearance of different peaks on the M(T) curve.